Mediante l’esecuzione di una routine di screening genetico su 66 pazienti con una forma ereditaria di piede torto, Christina Gurnett, MD, PhD, un Washington University pediatrica genetista e neurologo presso St. Louis Children’s Hospital, e i suoi colleghi hanno trovato anomalie in una regione del cromosoma 17 in quattro pazienti. Tre dei pazienti avevano piccole duplicazioni ricorrenti del DNA e uno aveva una piccola delezione ricorrente del DNA sul cromosoma 17.
“Quello che stiamo imparando sui difetti alla nascita è che per alcuni geni coinvolti nello sviluppo fetale molto precoce, se ne hai troppo o troppo poco, potresti sviluppare la stessa condizione”, dice Gurnett. “Questo sembra essere il caso del piede torto.”
I risultati saranno pubblicati nel numero di luglio 9 dell’American Journal of Human Genetics.
I ricercatori hanno eseguito un test comunemente usato per valutare i bambini per disturbi dello sviluppo neurologico come l’autismo chiamato microarray cromosomico. Gurnett, assistente professore di neurologia, di pediatria e di chirurgia ortopedica, ha detto che questa è la prima volta che i ricercatori hanno utilizzato questo tipo di test specificamente per il piede torto isolato.
“Poiché pochi geni sono stati precedentemente implicati nel piede torto, questa scoperta rappresenta la causa più comune di piede torto isolato trovato fino ad oggi”, afferma Gurnett. “Questa tecnologia può essere utilizzata immediatamente per i test genetici.”
Quasi un bambino su 1.000 nasce con piede torto e un quarto di loro ha una storia familiare del difetto alla nascita, che causa l’allineamento errato delle ossa e delle articolazioni del piede. La condizione si verifica nei ragazzi due volte più spesso delle ragazze. Se non trattata, le persone colpite camminano all’esterno dei loro piedi, il che può portare a dolore e disabilità a lungo termine. Il trattamento standard per le forme più lievi del piede torto comporta una delicata manipolazione e fusione dei piedi per diverse settimane, quindi indossa un tutore per diversi anni. Il trattamento per forme più gravi richiede un intervento chirurgico.
Inizialmente, Gurnett e il suo team di ricerca, tra cui Matthew B. Dobbs, MD, professore associato di chirurgia ortopedica presso la School of Medicine, hanno esaminato il DNA di 40 pazienti con piede torto ereditato. Due sono stati trovati per avere duplicazioni di DNA quasi identiche sul cromosoma 17 in una regione precedentemente legata ad anomalie degli arti, ritardi dello sviluppo e difetti cardiaci. Quella duplicazione del DNA non è stata trovata nel DNA di 700 soggetti di controllo senza piede torto.
Hanno quindi sottoposto a screening 26 pazienti aggiuntivi e hanno trovato un altro paziente con piede torto con una duplicazione nel cromosoma 17 e un altro con una delezione, risultando in quattro pazienti di 66 sottoposti a screening con difetti sul cromosoma 17.
Per determinare che le duplicazioni cromosomiche sono state ereditate, il team ha eseguito gli stessi test su 10 membri della famiglia dei tre pazienti con le duplicazioni. Tutti i membri della famiglia che avevano piede torto e la duplicazione erano maschi. Un membro della famiglia femminile con la duplicazione aveva displasia dell’anca, ma non piede torto.
Dobbs afferma che i risultati potrebbero indurre i chirurghi ortopedici a considerare questo test di screening genetico prontamente disponibile per i bambini che hanno ereditato il piede torto e possono essere a rischio di anomalie dell’anca.
“I nostri risultati sono significativi in quanto erano presenti nel 6% dei casi di piede torto familiari testati e sono stati associati a piedi nudi che erano rigidi e inclini a un corso di trattamento difficile”, afferma Dobbs. “Anomalie dell’anca, compresa la displasia dell’anca, sono state osservate anche in alcuni pazienti. Questi risultati genetici possono consentire ai chirurghi ortopedici di prevedere meglio la risposta al trattamento del piede torto e anche di identificare un gruppo di pazienti con piede torto che potrebbe aver bisogno di un attento screening dell’anca.”
In uno studio del 2008, Gurnett e Dobbs hanno scoperto che una mutazione in PITX1, un gene critico per lo sviluppo precoce degli arti inferiori, era legata al piede torto negli esseri umani. Questo è stato il primo gene implicato come causa del difetto alla nascita, e Gurnett ha detto che sembra essere correlato alle anomalie che ora hanno trovato sul cromosoma 17.
“Ci sono due geni noti per essere coinvolti nello sviluppo degli arti che si trovano all’interno della regione del cromosoma 17”, dice Gurnett. “Il gene PITX1 capita di accendere uno di questi geni, TBX4. Entrambi i geni svolgono un ruolo nello sviluppo delle gambe, ma non sono coinvolti nello sviluppo del braccio, spiegando perché il piede torto colpisce solo la gamba. Stiamo iniziando a capire il percorso genetico con cui si sviluppa il piede torto, e pensiamo che sia un’anomalia dello sviluppo molto precoce degli arti, probabilmente nel primo trimestre di gravidanza.”
Mentre TBX4 è il candidato più probabile nella regione del cromosoma 17 legata al piede torto, Gurnett ha detto che sono necessarie ulteriori ricerche e dati.
“Potremmo colpire la punta dell’iceberg”, dice. “Ora che abbiamo identificato una particolare anomalia genetica che questi pazienti hanno in comune, stiamo esaminando i raggi X dei piedi e di altre ossa per ottenere ulteriori indizi su ciò che sta accadendo in questi e in altri pazienti.”
Stanno ora esaminando il DNA di 1.000 pazienti con piede torto per cercare ulteriori duplicazioni o eliminazioni di DNA sul cromosoma 17.
I finanziamenti per questa ricerca sono stati forniti da Shriners Hospital for Children, The Children’s Discovery Institute, St. Louis Children’s Hospital Foundation, National Institutes of Health, March of Dimes Basil O’Connor Starter Scholar Research Award, the Orthopaedic Research and Education Foundation e the Pediatric Orthopaedic Society of North America.